KR100546608B1

KR100546608B1 - 이동통신 시스템에서의 전력 제어 방법

Info

Publication number: KR100546608B1
Application number: KR1020030059512A
Authority: KR
Inventors: 윤석현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2006-01-26
Also published as: KR20050022898A

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 전력 제어에 관한 것으로, 본 발명의 전력 제어 방법은 송신단으로부터 수신단으로 데이터를 전송한 후 상기 수신단으로부터 전송되는 신호의 상태를 긍정 응답 신호인 ACK, 부정응답신호인 NAK 또는 무응답인 SILENCE 중 하나로 판정하는 것에 따라 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 전송되는 채널의 제어채널에 대한 전력제어를 수행함으로써 전송 채널의 전력 제어를 효율적으로 할 수 있다.

역방향 응답 채널(ACKCH), ACK, NAK

Description

이동통신 시스템에서의 전력 제어 방법{Method for controlling power in communication system}

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 전력 제어 방법을 설명하기 위한 플로우차트

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 전력 제어에 관한 것이며, 역방향 ACK 채널을 통해 전송되는 제 1 채널의 상태확인신호로써 수신성공/수신실패(ACK/NAK) 와 무응답(SILENCE)을 이용하여 보다 정확한 특정 채널의 전력 제어를 할 수 있는 이동통신 시스템에서 전력 제어 방법에 관한 것이다.

CDMA2000 1xEV-DV(release. C) 시스템은 기존의 CDMA2000 1x 시스템의 기능을 확장하여 CDMA2000 1x에서 제공되던 모든 서비스와 더불어 고속의 순방향 패킷 데이터 전송 서비스를 동시에 지원할 수 있도록 개발 중인 통신 시스템이다.

1xEV-DV의 고속 패킷 데이터 전송 방식은 이동국이 기지국으로부터 수신된 공통 파일럿 채널의 수신 레벨을 기지국으로 피드백하고, 기지국은 모든 이동국으로부터 피드백된 순방향 채널 상황과 기지국이 사용할 수 있는 순방향 자원의 상황 을 고려하여 매 순간 데이터를 수신할 이동국과 전송 파라미터를 결정한다.

기지국으로부터 패킷 데이터를 수신한 단말은 패킷 데이터의 성공적인 수신여부를 기지국에게 알려줌으로써 기지국으로 하여금 필요 시 해당 패킷을 재전송하게 하는 H-ARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 방식을 사용하고 있다.

고속 데이터 및 음성을 동시에 서비스하는 시스템 중 하나인 1xEV-DV 시스템에서는 패킷 데이터 전송을 위한 순방향 채널로 PDCCH와 PDCH가 있고, 패킷 데이터의 올바른 수신을 돕기 위해 역방향 채널로 채널품질지시채널(이하, CQICH라 함)과 응답채널(이하, ACKCH라 함)이 있다.

여기서 패킷 데이터 채널(Packet Data Channel; 이하 'PDCH')는 순방향 패킷데이터 전송 채널로써, 정보의 전송을 담당하는 채널이다.

그리고 패킷 데이터 제어 채널(Packet Data Control Channel; 이하 'PDCCH')은 PDCH 수신을 돕기 위한 채널로써, PDCH에 실려있는 정보의 량, 슬롯 길이, H-ARQ에 관련된 정보, 어떤 이동국이 수신할 지를 알려주는 MAC ID에 관한 정보들을 이동국에 알려주는 채널이다.

CQICH는 각 이동국이 어느 기지국으로부터 패킷데이터를 수신할지(serving sector)를 알려주고, 서빙 섹터(serving sector)로부터 이동국으로의 채널 상태를 알려주는 채널이다. 기지국은 이 정보를 이용하여 PDCH의 전송 데이터율을 결정하고, 또한 PDCCH의 전송전력을 결정한다.

마지막으로 ACKCH는 이동국이 PDCCH와 PDCH를 수신한 후, 수신된 패킷데이터가 자신의 데이터로 판단되면, 수신된 패킷데이터가 에러없이 수신되었는지를 알려주는 채널이다. 1xEV-DV 시스템에서는 ACKCH을 통해 ACK이 수신된 경우 새로운 패 킷데이터를 전송하고, NAK이 수신된 경우 재전송을 진행하게 된다.

이와 같은 종래 기술에서의 패킷 데이터 제어 채널의 전력 제어 방법을 설명하기로 한다.

1xEV-DV 시스템에서는 역방향 CQICH로부터 수신된 정보를 이용하여, PDCCH의 전송전력을 결정한다. 이 때, 전송전력을 결정하는 방법은 다음 식과 같다.

여기에서 각 변수는 다음과 같다.

P_PDCCH : PDCCH의 전송전력(in dB scale)

P_PICH : 파일럿 채널(Pilot Channel)의 전송전력(in dB scale)

L_SLOT : PDCCH와 PDCH의 슬롯 길이

T_EcNt,_PDCCH(L_slot) : 시스템에서 미리 결정된 L_slot의 PDCCH에 대한 목적(Target) Ec/Nt(in dB scale)

CQI : 이동국으로부터 보고된 순방향 파일럿 채널(Pilot channel)에 대한 Ec/Nt(in dB scale)

즉, 이동국으로부터 CQICH를 통해 순방향 채널의 채널상태가 보고되면, 기지국은 전송 데이터율을 결정하는 과정에서 결정된 전송데이터율의 슬롯 길이 L_slot에 대해 PDCCH의 전송전력을 위의 수학식 1을 통해서 결정한다. 이 때, T_EcNt,_PDCCH(L_slot)는 이동국이 PDCCH를 error-free하게 수신할 확률, T _PRE,_PDCCH(L_slot)을 만족할 수 있는 값으로 설정한다.

그리고 이동국은 매 슬롯마다 PDCCH에 대한 디코딩을 수행하게 되는데, PDCCH에 대한 디코딩을 수행한 결과, L_slot의 PDCCH에 대해서 CRC가 굿(good)으로 판정되면 PDCH에 대해 L_slot만큼 디코딩을 수행하게 된다. 이 때, PDCH의 결과를 살펴본 후, ACKCH을 통해 ACK 혹은 NAK을 전송한다.

기지국은 한 이동국에게 PDCH를 통해 데이터를 전송한 후, 약속된 시간 후에 역방향 ACKCH을 통해 이동국이 패킷데이터를 제대로 수신했는지를 살펴보게 된다. 여기서 ACKCH을 통해 수신되는 데이터는 ACK 혹은 NAK로서 ACK인 경우에는 PDCH를 성공적으로 수신한 경우이고, 실패했을 경우에는 NAK를 수신하게 된다.

또한, 이동국이 PDCCH를 올바르게 수신하지 못한 경우, 이동국은 ACKCH을 통해 어떤 신호도 전송하지 않게 되는데, 이동국으로부터 약속된 시간 후에 어떠한 신호도 전송되지 않으면 기지국은 NAK로 판단하도록 동작된다.

즉 일반적인 ACK/NAK 처리(processing)를 수행할 경우, 기지국은 이동국이 PDCCH를 수신하지 못하면 어떤 신호도 전송하지 않고, 이에 대해 ACK 혹은 NAK로만 판단하기 때문에 ACKCH을 통해 PDCCH가 안정적으로 전송되고 있는지에 대해 정확하게 판단할 수 없는 문제점이 있다.

또한 PDCCH는 PDCH를 디코딩하기 위한 기본적인 정보를 포함하고 있기 때문에 이동국이 이를 올바로 수신하지 못할 경우, HARQ(hybrid ARQ)과정에서 하나의 서브패킷(subpacket)을 모두 잃어버리는 결과를 낳는다. 이를 해결하기 위해 가장 손쉬운 방법은 PDCCH의 전송전력(즉, T_EcNt,_PDCCH)을 높이는 방법이 있다. 하지만 PDCCH의 신뢰도를 높이기 위해 PDCCH의 전송전력을 높이게 되면 PDCH에 할당할 전송전력의 양이 줄어들기 때문에 전체적인 시스템 효율(system throughput)이 감소하게 되는 단점을 갖게된다. 더불어 이동국에 대한 수신채널의 환경은 다양하게 나타나게 되므로 모든 이동국에 대해 동일한 목표점(target point)을 갖도록 시스템을 운용하기 위해서는(PDCCH를 모든 환경에서 안정적으로 유지하기 위해서) PDCCH에 대한 목표점(target point)을 높게 유지해야 해야한다. 이 역시 위와 마찬가지로 전체적인 시스템 효율(system throughput)을 감소시키는 문제점을 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명은 역방향 ACK 채널을 통해 전송되는 제 1 채널의 상태를 긍정응답(ACK)/부정응답(NAK)과 무응답(SILENCE) 판정을 이용함으로써 보다 정확한 순방향 전력 제어를 할 수 있는 이동통신 시스템에서 전력 제어 방법을 제공하는데 있다.

삭제

본 발명은 제 1 제어 채널의 수신 상태에 따라, 재전송 제어 정보를 수신성공(ACK), 수신실패(NACK), 무응답(SILENCE) 중 어느 하나로 판단하되, 무응답(SILENCE)으로 판단될 확률을 산출하는 단계와, 상기 산출된 확률을 이용하여, 송신전력 보정계수를 갱신하는 단계 및 상기 송신전력 보정 계수를 이용하여, 제 2 제어 채널의 전송 전력을 결정하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

삭제

우선, 송신단인 기지국은 수신단인 이동국에게 제 1 채널, 예를 들면 PDCH를 통해 패킷데이터를 전송한 후, 설정된 시간 후에 제 2 채널, 예를 들면 역방향 ACKCH을 살펴본다(S1). 이 때, ACK/NAK의 두가지 중 하나로 판단하는 것이 아니라 다음 식에서와 같은 판단 기준에 따라 무응답(이하, SILENCE라 함)에 대하여도 판정하는데, 우선 SILENCE 확률을 계산하고(S2), 계산 결과에 따라 SILENCE 확률에 대한 기준값에 부합하는 지의 여부를 판단한다(S3). 이때 무응답에 대한 확률 계산은 후술하는 수학식 5에서 설명한다.

위의 식에서

는 ACKCH에 대한 모뎀으로부터의 상관값(수신기의 출력값)이고,

와

는 각각 ACKCH에 대한 ACK/NAK/SILENCE의 판정을 위한 상한값(또는 제 1 기준값)과 하한값(또는 제 2 기준값)이다.

이 때, SILENCE로 판정되었을 경우, H-ARQ의 운용에 있어서는 기본적으로 NAK와 동일한 과정으로 처리하므로 기존의 H-ARQ의 운용과 동일한 방법을 취하게 되는데, 본 발명에서는 SILENCE라는 상태를 PDCH의 제어채널인 PDCCH의 송신전력을 재설정(제어)하는데 이용하게 된다.

이와 같은 본 발명에서의 PDCCH에 대한 송신전력의 재설정은 아래의 식을 통해 이루어진다(S4).

여기에서

는 PDCCH의 목적하는 Ec/Nt에 대한 보정값으로 동작하게 된다. 그리고,

가 양수값을 갖는다는 것은 목적하는 Ec/Nt를 높게 설정함으로써, 기지국에서의 PDCCH의 송신전력을 높여 이동국에서의 PDCCH의 수신신뢰도를 높이는 역할을 한다. 이 때,

의 값은 초기값을 0으로 설정한 후, ACKCH에 대한 판정(ack/nak/silence)을 보고 아래 식과 같은 방식으로 PDCCH 전력값에 대한 보정값(offset)을 갱신(update)한다.

여기에서

와

는 각각 P(d_ACKCH= silence)로부터

를 올리거나 내리기 위한 임계치이고,

와

는 각각

의 상한값과 하한값이다.

또한 P(d_ACKCH= silence)는 ACKCH의 판정이 SILENCE일 확률(수신확률)로서 다음과 같은 식으로 계산한다.

여기에서

는 P(d_ACKCH= silence)에 대한 갱신 요소(update factor)이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 이동국이 PDCCH를 수신하지 못할 확률을 원하는 수준으로 낮출 수 있다.

둘째, PDCCH의 송신전력을 이동국의 수신환경에 따라 적절하게 조절함으로써 PDCCH의 송신전력을 과다하게 부과하지 않는다.

셋째, PDCCH의 수신이 원활히 이루어지고 송신전력의 낭비를 막음으로써, 시스템 효율(throughput)을 최대화시킬 수 있다.

Claims

제 1 제어 채널의 수신 상태에 따라, 재전송 제어 정보를 수신성공(ACK), 수신실패(NACK), 무응답(SILENCE) 중 어느 하나로 판단하되, 무응답(SILENCE)으로 판단될 확률을 산출하는 단계;

상기 산출된 확률을 이용하여, 송신전력 보정계수를 갱신하는 단계; 및

상기 송신전력 보정 계수를 이용하여, 제 2 제어 채널의 전송 전력을 결정하는 단계

를 포함하여 이루어지는 전력 제어 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 제어 채널은 응답채널(ACKCH)인 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 제 2 제어 채널은 패킷 데이터 제어 채널(PDCCH; Packet Data Control Channel)인 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
제 3 항에 있어서,

응답채널(ACKCH)에 대한 모뎀 상관값이 수신성공(ACK)으로 판정할 값보다는 작고, 수신실패(NACK)로 판정할 값보다는 큰 경우에 상기 무응답(SILENCE)으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 보정 계수를 갱신하는 단계는, 상기 무응답(SILENCE)으로 판단될 확률이 제 1 기준치보다 높은 경우에는, 이전 보정 계수에 일정 증분을 더한 값으로 갱신하고, 제 2 기준치보다 낮은 경우에는, 이전 보정 계수에 일정 증분을 뺀 값으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 보정 계수는 정해진 상한값 및 하한값을 가지는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 무응답(SILENCE)으로 판단될 확률은, 재전송 제어 정보가 수신성공(ACK) 혹은 수신실패(NAK)인 경우,
로 산출하고, 재전송 제어 정보가 무응답(SILENCE)인 경우,
로 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법(
는 재전송 제어 정보가 무응답(SILENCE)일 확률,
는 갱신계수(update factor)).
제 7 항에 있어서,

상기 패킷 데이터 제어 채널(PDCCH; Packet Data Control)의 송신전력은,
에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법(P_PDCCH 는 PDCCH의 전송전력(in dB scale),
는 갱신 계수, T_EcNt,_PDCCH(L_slot)는 시스템에서 미리 결정된 L_slot의 PDCCH에 대한 목적(Target) Ec/Nt(in dB scale), P_PICH 는 파일럿 채널(Pilot Channel)의 전송전력(in dB scale), L_SLOT 는 PDCCH와 PDCH의 슬롯 길이, CQI 는 이동국으로부터 보고된 순방향 파일럿 채널(Pilot channel)에 대한 Ec/Nt(in dB scale))